FINITE ELEMENT APPROACH TO ROCK CLIMBING
Journal Name:
- Hacettepe Üniversitesi Spor Bilimleri Dergisi
Keywords (Original Language):
| Author Name | University of Author | Faculty of Author |
|---|---|---|
Abstract (2. Language):
Rock climbing is a sort of sport, which includes both dynamic movements and static conditions. In climbing, upper body is used mostly according to the declination of the wall. One of the most important parts of rock climbing is maintaining the equilibrium during different body positions. Also the position of the body center of mass and the distribution of the body mass to the holds are critical. To analyze the forces on the holds, joint forces and the moments acting to the joints will give very brief information about rock climbing. Furthermore, it may also contribute the understanding of the mechanical events in climbing. The purpose of this study is to determine the supporting forces on the holds, joint forces and the moments acting to the joints in different human body positions and minimized the upper body moments in the static condition of climbing. For creating the model, a climber's picture climbing on a wall was captured. Then, the picture was transferred into a computer, the joints were digitized and the segments of the body were identified. A climbing model, which had 10 frame segments and 6 joints, was created and solved with finite element method to calculate the forces and moments. Both hand and foot holds were considered as fixed joints in the suggested model and Matlab was used to solve the system of equations. The possible body positions of climber were calculated and upper body moments were minimized.
Bookmark/Search this post with
Abstract (Original Language):
Kaya tırmanışı dengenin ön plana çıktığı, statik ve dinamik hamleler içeren, eğime bağlı olarak daha çok vücudun üst üyelerinin kullanıldığı bir spordur. Tırmanıcının vücut pozisyonu, vücut ağırlığının tutamak ve basamaklara aktarılışı, yapılan hareketler esnasında dengenin kontrol edilmesi ve kütle merkezinin konumu kaya tırmanışında önemli olan faktörlerdir. Kaya tırmanışının farklı pozisyonlarında tutamak ve basamaklardaki destekleyici kuvvetlerin, eklemlere binen yüklerin incelenmesi bu aktivite hakkında birçok fikir verecek ve kaya tırmanışındaki mekanik olayların anlaşılmasını sağlayacaktır. Bu çalışmada sonlu elemanlar yöntemi ile oluşturulan bir model yardımıyla farklı vücut pozisyonlarında tutamaklara, basamaklara ve tırmanıcının eklemlerine binen yüklerin hesaplanması ve üst vücut üyelerine en az moment etkiyen pozisyonların belirlenmesi amaçlanmıştır. Modelin yaratılabilmesi için bir tırmanıcının tırmanış duvarı üzerinde hareketsiz dururken görüntüsü alınmıştır. Bu görüntü bilgisayara aktarıldıktan sonra modelde kullanılacak noktalar sayısal/aştırılarak eklemler ve vücut üyelerinin konumları belirlenmiştir. Tutamak, basamak ve tırmanıcının eklemlerine binen yüklerin hesaplanabilmesi için 10 iskelet üye ve 6 eklemden oluşan bir tırmanıcı modeli oluşturulmuştur. Bu modelde, el ve ayak tutamakları sabit destek noktaları olarak kabul edilmiştir. Model, sonlu elemanlar yöntemi yaklaşımıyla çözülmüş, tutamak, basamak ve eklemlere etkiyen yatay-dikey kuvvet ve moment değerleri hesaplanmıştır. Tırmanıcının hareket sınırlılıkları dikkate alınarak tutamaklarda hareket edebileceği alan ve bu alan içerisinde üst vücut momentlerinin en az olduğu pozisyonlar eniyileme ile belirlenmiştir.
FULL TEXT (PDF):
- 4
173-183